式中:投料中不揮發物指除水、單體外的其他組分。
1.5結構分析
用kvatar一36O型傅立葉變換紅外光譜儀(美國Nicolet公司)對樣品進行檢測分析。
2結果與討論
2.1引發劑用量對黏度和黏度指數的影響
體系中引發劑的量會決定活性中心的多少,進而影響反應的速率和聚合物的分子量。由圖1可見,在引發劑總量小于0.5%(相對于單體的質量分數)時,體系的黏度隨引發劑用量的增加而增加,黏度指數下降;但體系的引發劑量大于0.5%時,黏度隨體系中引發劑量的增加而降低,黏度指數上升。這是因為引發劑的量少,生成的活性中心少,一部分被體系的雜質終止失去活性,剩余的少量活性中心不能完全引發反應,殘余較多單體,使得增稠性能下降。反應活性越多,反應速率越快,聚合物分子量少,增稠劑的黏度低。但如果反應活性過高,容易發生凝膠爆聚。為得到穩定高效的增稠劑,本實驗測定的最佳引發劑的用量為單體用量的0.5%。

2.2交聯劑對增稠性能和抗鹽性能的影響
試驗考察了交聯劑對增稠劑增稠性能和抗鹽性的影響,結果如圖2所示。

本研究使用的交聯劑為N,N’一亞甲基雙丙烯酰胺,其分子式為H2C=CH—NHCO—CH2一NHCO—CH=CH2,其雙鍵會和不同的親水主鏈上的羧基發生加成反應,使線形分子鏈變成網狀結構,吸收更多的水分子,使得黏度上升,這點從圖2可以得到證實:隨著交聯劑質量分數的增加,白漿黏度呈上升趨勢。但是隨著交聯劑質量分數的增加,抗電解質性能下降明顯。這是因為增稠劑分子上的羧基電離產生的靜電斥力與交聯點上的回彈力產生平衡。當水中外加電解質后,中和部分羧基,使得分子內的靜電排斥力下降,此時交聯點的回彈力占主導地位。網越大,回彈力越強,分子蜷曲越顯著,黏度下降越快]。權衡黏度和抗電解質性能兩個因素,實驗選取N,N’一亞甲基雙丙烯酰胺的用量為單體的0.13%時,得到的二者結果都較好。
2.3反應溫度和反應時間
2.3.1溫度對增稠性能和抗鹽性能的影響
聚合溫度對增稠性能影響如圖3所示。由圖3可以看出,隨著溫度的升高,白漿黏度呈下降的趨勢,而抗電解質性能加強。這是因為溫度越高,反應活性越大,反應速率快,生成產物的分子量低,網絡結構小,吸收體系的水的能力降低,黏度下降。同時,當分子量大時,體系的網絡大,回彈力大,當外加電解質時,靜電斥力消失,網絡迅速回縮,導致黏度下降顯著。而分子量相對小時,體系網絡較小,回彈力有限,另外分子問的物理締合作用還能抵消部分回彈力,使得體系黏度下降不大。但是分子量過小,不能滿足工業要求,所以結合兩方面的要求,認為60℃比較合適。

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